CC BY
49
УДК 551.24:550.34(571.56)
Н.Л. Серебренникова
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПЕРВИЧНОГО УЧЕТА ДВИЖЕНИЯ ЗАПАСОВ ПРИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКЕ МОЩНЫХ И СВЕРХМОЩНЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ В СОВРЕМЕННЫХ ЭКОНОМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
На примере разреза «Нерюнгринский» в статье представлено совершенства-воние первичного учета движения запасов при открытой разработке мощных и сверхмощных угольных пластов в современных экономических условиях. Ключевые слова: угледобыча, движение запасов, открытая разработка, твердые полезные ископаемые.
Угледобыча в северных районах Российской Федерации развивается со стремительной скоростью с преобладанием открытого способа разработки месторождений.
В Республике Саха (Якутия) работает одно из крупных угледобывающих предприятий Российской Федерации ОАО ХК «Якутуголь», который разрабатывает Нерюнгринское каменноугольное месторождение с сверхмощным угольным пластом «Мощный». Пласт «Мощный» начал отрабатываться с 1964 года малым разрезом, а с 1979 года большим Нерюнгринским угольным разрезом (НУР). В 1973 году запасы по чистому углю утверждены в ГКЗ СССР по категориям А+В+С1 450201 тысяч тонн.
Сверхмощный угольный пласт «Мощный» разрабатывается горизонтальными уступами, мощность которого на разрезе «Не-рюнгринский» изменяется от 5 до 10 м, что связано с усреднением и шихтовкой угля при поставке его на обогатительную фабрику, а также и другим потребителям. Мощность угольного пласта изменяется от 1,5 до 110 м, в отдельных случаях до 140 м и геологический блок находится в отработке несколько лет. Пласт имеет не четко выраженную границу между окисленными не коксующимися и коксующимися углями, вынимается тремя, четырьмя и более горизонтальными слоями (уступами), заходками 21 или 42 м, с погрузкой на автомобильный транспорт.
В условиях сочетания государственного регулирования недропользования с элементами рыночной экономики методы первично-
го учета движения запасов, потерь и разубоживания приобретают главенствующую роль для государственной охраны и контроля за рациональным, комплексным и экономически безопасным использованием недр. Предприятия в условиях хозяйственной самостоятельности и требований всех нормативных правовых документов заинтересованы в достоверной оценке запасов, потерь и разубожи-вания полезных ископаемых при их добыче, переработке и поставке потребителю. Поэтому совершенствование «Первичного учета движения запасов», особенно при разработке мульдообразных и моноклинальных залежей с мощными и сверхмощными угольными пластами» является актуальной научной и практической задачей.
Как известно, подсчет запасов производится с той или иной точностью, которая зависит, прежде всего, от сложности геологического строения месторождения, детальности его разведки и, кроме того, от точности определения основных параметров, входящих в подсчет.
Расчет запасов твёрдого полезного ископаемого по методу вертикальных параллельных сечений, выполнен в соответствии с законами геометрии. Используя площади сечений, рассчитывались объёмы, при условии, что площади тела полезного ископаемого, ограничивающие блок, более или менее равновелики, а сечение близко к параллельному - формула призмы (1)
V = _ (1)
1 2
где У1 - объём блока, т; 81 и 82 - соответственно площади сечений блока, м2; 1 - расстояние между сечениями, м;
А для крайних блоков, которые опираются только на одно сечение, объём определяется по формуле клина (2)
V (2)
12
Для метода по геологическим блокам расчет запасов полезного ископаемого выполнен по классической формуле (3)
Q — 8 • тБлокА '^УГЛЯ, (3)
где 8 - площадь геологического блока, м; тБЛОКА- средняя мощность полезного ископаемого в геологическом блоке, м; хУГЛЯ -объёмная масса угля, т/м3.
Сопоставление выполнено между утверждёнными запасами в ГКЗ по геологическим блокам (из таблицы подсчета запасов Сводного геологического отчета по Нерюнгринскому каменноугольному месторождению) и количеством полезного ископаемого по вертикальным параллельным сечениям. Основой для определения запасов по вертикальным параллельным сечениям является выполненная гипсометрия кровли и почвы в масштабе 1:1000, сечением 1 м. Такой интервал был выбран для наиболее точного отображения геологического строения пласта, он также не загромождает под-счетный план.
В сопоставлении двух методов рассчитывались относительная п (4), относительно случайная Тсл (5), систематическая п (6) и среднеквадратическая случайная °"СЛ (7) погрешности.
П _ Яблока ~ QпpoФИля ) . 100% (4)
1_о ' 0’
VБЛОКА
где Облока - запасы по геологическому блоку (Сводный геологический отчет по Нерюнгринскому каменноугольному месторождению); Опрофиля - запасы по вертикальным параллельным сечениям.
В том и другом случаях относительная п1 и относительная случайная тсЛ погрешности имеют положительные и отрицательные значения.
тсл _ (п1 - п) (5)
Систематическая погрешность п по эксплуатационной разведке имеет численное превосходство над детальной разведкой
(ПДЕТАЛ _—2,52% и ПЭКСПЛ _—1,32%).
п _^ (6)
п
Независимо от вида разведки величины среднеквадратичной случайной погрешности стСЛ практически идентичны и равны -
СТСЛ—ДЕТАЛ _ 3,24% и СТСЛ—ЭКСПЛ _ 3,19%.
Цп — п)2
(7)
'СЛ V 2п — 1
Итоговым расчетом при сопоставлении двух методов является условно называемый «проверочный коэффициент» кПР (формула 8) по разведкам.
Данный коэффициент не зависит от вида разведки, количества, схемы расположения, периодичности сгущения разведочной сети скважин. Главным критерием для расчета коэффициента являются исходные данные в равных условиях. По данным расчета, в том и другом случаях, проверочный коэффициент кПР _ 0 . Это доказывает, что методика расчета по сопоставлению выполнена в соответствии с этими условиями, а также доказывает, что метод вертикальных параллельных сечений является равноценным и сопоставимым методу по геологическим блокам.
Характер погрешностей - технический, который связан с техникой замеров и определения исходных параметров для подсчетов запасов (точность замеров мощности, площади, определение объёмного веса).
Малодостоверными являются первоначальные сведения о запасах, качестве полезного ископаемого, условиях залегания и морфологии месторождения. Известны многочисленные примеры того, что в процессе ГРР новая информация существенно меняет ранее сложившиеся представления об объекте разведки. Только на заключительных этапах ГРР эти данные существенно не изменяются, а уточняют представление о разведуемом месторождении.
Конечный результат по количеству запасов можно получить только по факту отработки, а эти данные либо подтверждают, либо опровергают данные разведки.
Разведка пласта Мощного проводилась в 5 стадий:
1952 г. - поисково-оценочные работы;
1953-1954 гг. - предварительная разведка, выясняет промышленную значимость месторождения, устанавливает его общие геологические параметры и условия разработки. Выявляются общие контуры месторождения, условий его залегания, морфология залежи, внутреннее строение и изменчивость геологических парамет-
(8)
ров в пределах отдельных и минерализованных тел полезного ископаемого. Запасы подсчитываются по категориям С и С2 на основе временных кондиций на минеральное сырье. По расчетным ориентированным технико - экономическим показателям составляют ТЭД;
1954-1962 гг. - детальная разведка - подготовка месторождений к промышленному освоению. Запасы угля подсчитываются по категориям А, В, С и С2 в соответствии с постоянными кондициями на минеральное сырьё, утвержденными ГКЗ РФ. На крупных месторождениях детально разведаются только участки первоочередного освоения, запасы которых обеспечивают работу предприятия в течение 8 - 10 лет. Детальное изучение качества и технологических свойств угля раздельно по каждому типу (сорту) с проведением полупромышленных или промышленных испытаний;
1969 - 1973 гг. - доразведка - вовлечение в промышленное освоение, осуществляется в пределах горного отвода на недостаточно изученных участках. Запасы категорий С и С2 последовательно переводятся в более высокие категории, подсчитываются вновь выявление запасы.
Первоначально при разведке 1954-1962 гг. разведочная сеть (500x500 м и до 1000x1000 м) являлась слишком разрежённая для проектирования открытых разработок. А к 1973 г. на большей части площади пласта «Мощный» сеть сгущена вдвое (250x250 м), причём по периметру мульды для уточнения зоны окисления расстояния между скважинами на линии сгущались до 80 - 120 м.
В центральной части месторождения сетка осталась разрежённой и велись работы по её сгущению до 500x500 м и даже 350x350 м.
С 1975 по 1987 гг. на месторождении проводилась доразведка:
- участка разрезной траншеи (1975 - 1977);
- участка первых 10 лет эксплуатации (1976 - 1978);
- участка расщепления пласта (1979 - 1982);
с 1984 г. выполнялся большой объём работ по перспективному опережающему опробованию и оперативному опережающему опробованию участка первоочередной отработки. Бурение скважин велось по сетке 50x50 м;
- участка первых 15-ти лет эксплуатации (1978 - 1987).
С 1987 по настоящее время сетки скважин для ПОО составляет 50x50 м и 100x100 м, а для оперативного опережающего опробования (ООО) сеть скважин составляет 14x14 м и 16x16 м.
Для анализа взяты два полностью отработанных соседних блока, с разными мощностями и площадями 12аА и 12БВ (блокировка по данным 1973 года).
Запасы по блокам полностью погашены в начале 1998 г.
Разведочный блок 12аА - исходные данные на 1973 г. - пробурено 5 скважин в геологическом блоке; средняя мощность угольного пласта 29,34 м; площадь - 126000 м2; количество запасов -4842860,4 т. К 1987 г., после сгущения разведочной сети скважин, в результате доразведки, на данной площади стало 3 полных и 13 неполных блоков. С увеличением количества скважин с 5 на 53, изменились запасы до 4158573,46 т при неизменной площади в 126000 м2.
При эксплуатационной разведке, которая сопровождается проходкой горно-подготовительных выработок и опережает очистные работы, горнодобывающее предприятие обеспечивает текущую добычу угля, количество скважин увеличилось с 53 до 59. Дополнительное количество скважин привело к незначительному увеличению количества запасов до 5230861,64 т (табл. 1).
Относительная погрешность по количеству запасов п1 для геологического блока 12аА изменяется от 1,38 до 11,02%.
В блоке 12бВ на 1973 г. пробурено 5 скважин, средняя мощность пласта по блоку 21,89 м при площади в 165000 м2, а количество запасов равно 4731523,5 т (табл. 2).
На стадии доразведки количество скважин увеличилось до 37 и сформировались 1 полный и 9 неполных блоков. Дополнительная информация по ГРР привела к уточнению запасов в меньшую сторону до 4650402,67 т, это объясняется снижением мощности угольного пласта в блоке 150В в нескольких
09Е
Таблица 1
Влияние плотности сети на геометризацию и достоверность запасов полезного ископаемого в массиве
Вид разведки Блоки Площадь, м2 Мощность, м Запасы, т
утверждённая вынимаемая
Детальная 12а - А 126000 29,34 4 842 860,40
Доразведка 92 7848 32,86 33,10 5 158 573,46
93 1 598 41,10 41,12
94 6 528 38,68 42,71
95 4 108 29,30 36,72
96 2 228 34,70 36,40
112а 988 21,60 26,52
113 11 748 24,00 24,62
113а 2 788 24,44 25,67
114 9 428 23,74 29,22
115 29 800 34,73 36,17
116 11 800 37,86 39,18
117 8 100 32,70 31,76
118 14 117 25,87 28,14
151 7 890 31,49 31,16
152 540 38,70 39,72
155 6 488 28,93 29,89
тСр = 31,29 тСр = 33,25
Эксплуатационная 126000 - 31,69 5 230 861,64
Факт отработки 33,26 5 442 676,86
361
Таблица 2
Влияние плотности сети на геометризацию и достоверность запасов полезного ископаемого в массиве
Вид разведки Блоки Площадь, м2 Мощность, м Запасы, т
утверждённая вынимаемая
Детальная 12е - В 165000 21,89 4 731 523,5
Доразведка 113а 334 21,38 25,67 4 650 402,67
150 68 514 16,29 17,44
151 11 610 32,11 31,16
152 10 760 34,20 39,72
153 26 300 24,15 26,53
154 4 754 32,60 35,79
155 5 554 18,15 29,89
157 3 414 25,70 25,71
179 14 424 19,20 27,35
180 19 334 22,24 23,35
тСр = 24,60 тСр = 28,26
Эксплуатационная 165000 - 22,35 4 829 871,62
Факт отработки 28,26 5 188 350,04
скважинах до 9,20 - 9,65 - 9,95 м, которые расположены между скважинами с мощностями 13,64 - 15,08 - 11,13 м.
Относительная погрешность по количеству запасов п по геологическому блоку 12бВ изменяется от 1,74 до 10,36%.
Последовательность расположения скважин с севера на юг: № 4230 (9,2 м) - 4991 (9,95 м) - 3915 (11,3 м) - 4944 (9,65 м) - 3693, 3697 (15,08 м) - 4955 (13,64 м), они пробурены друг от друга практически на одинаковом расстоянии (около 40 м).
При проведении эксплуатационной разведки пробурено дополнительно 21 скважина, по которым мощность угольного пласта составила от 12,85 до 52,40 м.
Новыми скважинами в геологических блоках 179В и 180В, частично захватывая соседние блоки 150В, 153В и 154Сх, уточнены запасы полезного ископаемого до 4829871,62 т угля.
Для двух соседних блоков 12аА и 12БВ периоды разведки одинаковые, площади, мощности и количество дополнительных скважин разные и результат геологоразведочных работ на стадии эксплуатационной разведки привёл к увеличению запасов.
Изменения произошли «в результате доразведки, горнокапитальных или эксплуатационных работ», которые подлежат объяснению.
Плотность Si разведочной сети определяется как площадь, приходящаяся на одну разведочную скважину - делением площади -■ ячейки на число п разведочных скважин в этой ячейке:
8 = (9)
блок 12АА
_ 126000 2
— =-----------= 2138,53м
i 59
блок 12бВ
п 165000 „„„„„„ 2
- =---------= 2844,83 м2
i 58
При такой площади геологических блоков и количестве скважин плотность сети геологоразведочных выработок составила 50x50 м.
Таким образом, необходимости в дальнейшем сгущении разведочной сети скважин нет. Данная плотность сети скважин эксплуатационной разведки 50х50 м обеспечивает приемлемую достоверность при подсчете запасов мощных и сверхмощных угольных пластов.
Основой методики является заполнение и порядок формирования журнала «Первичного учета движения запасов», который состоит из двух частей (табл. 3).
Первая часть «Запасы, утверждённые в ГКЗ (ТКЗ)» представляет исходные данные по всему месторождению.
Вторая часть «Движение и состояние запасов после утверждения ГКЗ (ТКЗ)». Заполняется в процессе эксплуатации месторождения.
Технологические группы углей - 3СС (зона сильно окисленных углей); К6 (переходная зона - частично окисленные угли); К9 (неокисленные угли)
Основой для заполнения таблицы «Первичного учета движения запасов» является рабочая книжка участкового геолога. Предложенная книжка предполагает бумажный или электронный варианты (табл. 4).
Таблица и журнал заполняются ежемесячно. Основной для заполнения таблицы служат результаты подсчета запасов полезного ископаемого методом вертикальных параллельных сечений, который позволяет иметь реальное представление о:
- количестве подготовленных и готовых к выемке запасов;
- временном периоде отработки геологического блока;
- величине потерь по каждому геологическому блоку;
- всех изменениях в количестве запасов полезного ископаемого, которые могут произойти в результате доразведки, горнокапитальных, эксплуатационных работ;
- количестве запасов полезного ископаемого, находящихся в эксплуатации;
- запасах, отработанных и подлежащих списанию с баланса горнодобывающего предприятия.
В статье 339 НК РФ указано, что количество добытого полезного ископаемого определяется прямым (посредством применения измерительных средств и устройств) или косвенным (расчетным, по показателям содержания добытого полезного ископаемого в из-
влекаемом из недр (отходов, потерь) минерального сырья) методом.
Р9£
№ п/п 1. 'ЗАПАСЫ, УТВЕРЖДЁННЫЕ ГКЗ (ТКЗ)
№ геологического блока
Оо Категория запасов
-К Номер протокола ГКЗ (ТКЗ), дата утверждения
О, Полезное ископаемое
0\ Слой
\) Объёмная масса, т/м1
Со и) О о Истинная площадь блока, тыс.м2
'О я
£5
£ Мощность, м
и> О О Запасы чистого угля, тыс.т.
Оо
-К &
О, > Всего по блоку по чистому углю, тыс.т.
0\ ГО
\) о
Со Г од отработки, доразведки, передачи (приемки) запасов 2. ДВИЖЕНИЕ И СОСТОЯНИЕ ЗАПАСОВ ПОСЛЕ ИХ УТВЕРЖДЕНИЯ ГКЗ (ТКЗ)
'О и> О О Отработанная площадь блока, тыс.м2
сь
&
Мощность по эксплуатации, м
Оо и) О О Добыто, тыс. т
■к Я
о, Потери в недрах, тыс. т
0\ За счет уточнения мощности слоя, ± Изменения запасов полезных ископаемых в результате доразведки, горнокапитальных, эксплуатационных работ, тыс. т
\) За счет уточнения угла, ±
Со За счет уточнения площади подсчетного блока
'О За счет изменения категории запасов
Оо сь Нецелесообразных к отработке Списание запасов, тыс. т
Оо Неподтвердившихся (новые запасы), гиг т
Оо тыс. т. Изменение технических границ, ±
Оо Оо Наименование предприятия, участка, на который переданы (приняты) запасы
Оо ■к Погашено, тыс.т.
Оо о, Остаток запасов тыс.т.
Р
Я
я Й а о
3 и Я о
Я 2 и? Й
Таблица 3
366
Таблица 4.
Рабочая книжка участкового геолога
№ п/п № геологического блока Категория запасов Год отработки запасов Месяц Вынимаемая мощность, м Добыто, тыс. т н й 3 * а & 4 е ен а и & е н о К © X . = ^ = '± * Й о ^ И
3СС К,
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
январь
фев- раль
март
апрель
май
июнь
июль
август
сен- тябрь
ок- тябрь
ноябрь
де- кабрь
В соответствии с Главой 26 налоговая декларация представляется не позднее последнего дня месяца, следующего за истекшим налоговым периодом.
Для горнодобывающего предприятия усовершенствованный журнал упрощает вести «Учет движения запасов в объёмах месячных погашенных запасов», в соответствии с требованиями Главы 26 Налогового кодекса РФ (заполнение налоговой декларации). гачш
N.L. Serebrennikova
PERFECTION OF PRIMARY CALCULATION OF STOCKS MOVEMENT AT OPEN-CAST MINING OF THICK AND EXTRA-THICK COAL LAYERS IN MODERN ECONOMIC CONDITIONS
On an example of "Nerjungrinsky" cut in the article is presented the perfection ofprimary calculation of stocks movement at open-cast mining of thick and extra-thick coal layers in modern economic conditions.
Key words: coal output, stocks movement, open-cast mining, firm minerals.
— Коротко об авторе -------------------------------------------------
Серебренникова Н.Л. - кандидат технических наук, Технический институт (филиал) ГОУ ВПО Якутского университета им. М.К. Амосова в г. Нерюнгри, nfygu@neru.sakha.ru
